时空穿越不再是梦?科学家成功模拟“全息虫洞”!******
近日,科学家打造出
“全息虫洞”的消息冲上热搜
引发了大家的讨论
虫洞是什么?
我们真的能用它穿越时空吗?
今天一起了解虫洞
01虫洞?是虫子住的洞吗?
宇宙中的虫洞是科学家推测可能存在的一种特殊隧道,它的两头连接着两个遥远的时空,理论上说,如果能从虫洞的一端穿越到另一端,就能实现超越光速的时空旅行。
电影《星际穿越》中结尾主角就是进入了虫洞,发生了时空穿越。感兴趣的同学可以去看看哦!
图源:截图 电影星际穿越中的画面
要理解虫洞,我们首先要理解“黑洞”和“白洞”。在霍金的两大科普著作《时间简史》《果壳中的宇宙》的帮助下,黑洞这一概念早已深入人心。它是在恒心死亡时,由于体积收缩,密度变大,获得使光也无法逃脱的巨大密度的一种天体。而所谓白洞,其实就是和黑洞具有相反性质的特殊天体,特点是不断往外“吐”出东西,只发射而不吸收。
一个吞噬一切,一个“吐出”一切,大家可以想象一下,如果一个黑洞恰好连上了一个白洞时会怎么样呢?这时就会形成虫洞(worm hole)。
图源:中科院理论物理研究所 虫洞示意图
1915年,爱因斯坦提出了广义相对论,在爱因斯坦的理论中,空间和时间不再是绝对的、不可变的,而是可塑的、相互依存的,且它们会受物质存在的影响。1935年,爱因斯坦和他的助手罗森在广义相对论的框架下研究黑洞,首次提出“爱因斯坦-罗森桥”的概念,这座“桥”连接了时空中两个不同区域的通道。上世纪50年代,物理学家惠勒将这座桥命名为“虫洞”。
这听起来是不是很令人心动?进入虫洞,你可能会出现在宇宙的任意一个角落,甚至穿越时空,改写你的人生,重新选择你曾经后悔的事。然而,虽然广义相对论允许虫洞的存在,物理学家还从未在宇宙中观测到虫洞,目前只有黑洞被人类实际观测。
02量子虫洞又是啥?
虽然我们还没有在宇宙中发现虫洞,但现在科学家们创造出了虫洞,还观察到了信息在虫洞之间传递的现象。不过,先别想着穿越时空,这个虫洞并非上述所讲的引力虫洞,而是一个量子虫洞。
日前,英国《自然》(Nature)杂志发表的一篇论文首次报道了利用一台量子处理器对全息虫洞进行量子“模拟”。这个全息虫洞成功地将量子态通过虫洞,由一个量子系统传递到了另一个量子系统。
如果我们想象中可以时空旅行的虫洞叫作“时空虫洞”的话,量子态的量子虫洞则可以称之为“微型虫洞”。
那么,研究量子虫洞有什么用呢?
这是因为,广义相对论和量子力学虽然各自都发展了很长一段时间,但它们之间仍然有一个根本性的“冲突”——量子引力。
具体来说, “广义相对论”描述了引力且在恒星、行星、银河上等大尺度上都适用;而“量子力学”描述了其他3种作用在微观尺度的基本力。这二者是否有“握手言欢”的可能?这就要看量子引力的表现。
物理学家们当然想通过实验去检验,但很遗憾,量子引力的能量与尺度,此前的实验室条件是无法模拟和观测的。而这就是“全息”的用武之地,它可以帮助物理学家创建一个与原始系统相当,但不太复杂的系统。这类似于用二维全息图显示三维图像的细节。
03量子虫洞是怎么创造出来的?
2019年谷歌的物理学家们提出了一种实验假说,认为一个在物理实验室中可以再造的量子态,能被解释为在两个黑洞之间的虫洞中穿越的信息。
现在,来自谷歌、MIT、费米实验室和加州理工学院的科学家们,用9个量子位、1台量子计算机模拟出了对应的量子动力学。在同一个量子芯片中,他们创建了两个纠缠的量子系统,并将一个量子位放入其中一个量子系统。结果,他们在另一个量子系统中观察到了这个量子位“穿越虫洞”而来的信息,结果符合预期的引力性质。
这是什么意思?大家可以设想在两组纠缠粒子之间,穿上一根电线或其它任何的物理连接,让粒子们编码出虫洞的两个口。
在这种耦合作用下,操作其中一侧的粒子,会引起另一侧粒子的变化。这样就有可能在两侧粒子之间撑开一个虫洞。
图片来源:inqnet/A.Mueller 量子计算机的模拟显示了信息如何通过虫洞
尽管存在争议,但是这项前所未有的实验,探索了时空以某种方式从量子信息中产生的可能性。随着量子装置的不断改进,错误率会更低,芯片会更强,那么对引力现象的研究也会更加深入。
END
资料来源:中科院物理所、极目新闻、科技日报、环球科学、量子位
整理:董小娴
胡鑫宇失联已超90天,最新进展******
1月13日,江西上饶铅山县致远中学高中生胡鑫宇失踪已超90天。
新京报记者12日从胡鑫宇家属处获悉,1月9日至1月11日,江西省、市、县公安机关联合工作专班(下称“专班”)组织上千人在铅山县境内开展对胡鑫宇失联线索的“拉网式”搜寻,目前未发现任何线索。铅山县公安局工业园区派出所一工作人员告诉记者,“搜寻还在进行,目前没有任何结果。”
据胡鑫宇的舅舅李先生透露,此次搜寻是围绕先前通报中的“胡鑫宇系自行离校”一说开展。“专班发动官员、民兵组织及各个学校的男老师在铅山县全域搜寻。1月9日搜寻第一天,有约2000人参与;第二天约1000人;第三天约900人。”
据李先生透露,他和律师正在向专班提出申请,“查看得出‘胡鑫宇系自行离校’这一说法的相关案卷,目前还在等待专班回复。
另据澎湃新闻消息,铅山县永平镇周姓副镇长回应表示,此次搜寻从1月9日开始,到现在已经第三天,目前暂无进展。由于在野外,天气不好,搜寻难度比较大。至于此次搜寻什么时候结束,永平镇副镇长表示,“一直搜”。
据当地警方1月7日通报,未发现胡鑫宇在校内被害、自杀、发生意外的痕迹证据,未发现胡鑫宇与他人发生矛盾冲突等可疑情况。综合现有信息指向胡鑫宇系自行离校,目前正在全力查找中。
事件回顾
胡鑫宇,男,2007年7月生,汉族,铅山县永平镇排上村胡家塘人,身高173厘米。
2022年10月14日17时50分左右,江西上饶铅山县致远中学高一(5)班15岁学生胡鑫宇离奇从校园失联。
据10月14日视频监控显示及调查证实,胡鑫宇下午下课后到食堂用餐,晚餐后17时40分独自回到306寝室短暂停留,后上到五楼阳台停留2分57秒,往睢园和校外树林山岗方向张望;
17时45分走出宿舍楼,打篮球的同学与其简单对话,监控显示其往睢园方向走去;
17时49分胡鑫宇再次返回宿舍楼,未回寝室,17时50分到达五楼阳台停留13秒;
17时51分30秒胡鑫宇从宿舍楼走出后,打篮球的同学再次与其打招呼,并看到其走上睢园台阶;
17时51分58秒在睢园方向离开视频监控范围之后再未发现胡鑫宇轨迹。
图片来源:中新视频截图2022年10月15日,公安机关接到报警后即组织开展调查搜寻工作,未发现胡鑫宇在校内被害、自杀、发生意外的痕迹证据。
2022年11月23日,江西铅山县委宣传部官方微信“江西铅山微讯”发布通报称:胡鑫宇失联后,县委、县政府高度重视,立即组织公安、教育等部门开展搜寻和调查工作。省、市、县公安机关已成立联合工作专班,正在全力调查,调查结果将及时向社会公布。
后据大皖新闻报道,胡鑫宇失联事件已被提级管理,由上饶市公安局从下辖多个派出所抽调警力,统一调配,组成事件专项调查组。
为了寻找胡鑫宇,当地警方和多支救援队,动用了警犬、无人机、3D搜索和热成像技术,搜查了几乎所有地方。
2023年1月2日,新京报记者从胡鑫宇家属处获悉,1月1日,他们及律师一同与当地警方会面,就胡鑫宇失联一事的调查情况进行沟通。
在见面会及新京报记者采访参与胡鑫宇失联一事调查的上饶市公安局民警中可知,该事件目前有以下进展:
排除校内人员犯罪的可能;
胡鑫宇或有厌学情绪;
胡鑫宇或自行离开学校,但没有依据(证实);
根据设备生产商海康威视的技术人员鉴定后出具的情况说明,学校监控视频未被删减;
寻找胡鑫宇的工作不会停止,警方“会一直盯着。”
对于相关进展,胡鑫宇家人及律师提出质疑。
据江西省上饶市公安机关2023年1月7日通报,对网民关注的班主任严某强、副校长王某、校长刘某来等人,通过视频印证、证人证言证明、其他信息综合认定,均未发现异常情况,排除犯罪嫌疑。
视频:江西警方公布胡鑫宇失踪案发校园航拍画面来源:中国新闻网
公安机关将继续全力查找胡鑫宇下落,请广大群众积极提供线索。
联系方式:
0793-5332585
曾警官 18879318780
程警官 18270390811
中国新闻社(CNS1952)综合自中国新闻网、中新视频(记者华山 李韵涵)新京报、澎湃新闻、上饶市公安局
编辑:梁静
责编:彭大伟
(中新社微信公众号)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |